EP4639724A1 - Rotor für eine elektrische maschine mit einem magneten, der vorsprünge aufweist - Google Patents

Rotor für eine elektrische maschine mit einem magneten, der vorsprünge aufweist

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Publication number
EP4639724A1
EP4639724A1 EP23833019.5A EP23833019A EP4639724A1 EP 4639724 A1 EP4639724 A1 EP 4639724A1 EP 23833019 A EP23833019 A EP 23833019A EP 4639724 A1 EP4639724 A1 EP 4639724A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnet
rotor
projections
rotor according
pocket
Prior art date
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Pending
Application number
EP23833019.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Krapf
Florian SEIFERT
Jürgen MARTIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Original Assignee
Valeo eAutomotive Germany GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo eAutomotive Germany GmbH filed Critical Valeo eAutomotive Germany GmbH
Publication of EP4639724A1 publication Critical patent/EP4639724A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/06—Magnetic cores, or permanent magnets characterised by their skew

Definitions

  • the invention relates to a rotor for an electrical machine, with a rotor lamination stack comprising a plurality of rotor laminations stacked in the axial direction, which have a plurality of recesses arranged distributed in the circumferential direction and forming magnetic pockets, in each of which a magnet is inserted.
  • the axial direction runs parallel to the axis of rotation of the rotor.
  • Electric machines with such a rotor are increasingly being used in electrically powered vehicles or hybrid vehicles.
  • the electric machine is mainly used as an electric motor to drive a wheel or an axle of the vehicle.
  • the electric motor can be designed as a synchronous motor or an asynchronous motor, among other things.
  • the electric motor is usually mechanically coupled to a gearbox for speed adjustment.
  • the electric motor is usually electrically connected to an inverter, which generates an alternating voltage for operating the electric machine from a direct current supplied by a battery, in particular a multi-phase alternating voltage.
  • the stator of an electrical machine has a stator core and stator windings. When a current is applied to the stator windings, a rotating electrical field is generated, which causes the rotor to rotate.
  • the rotor lamination stack consists of a large number of axially stacked or lined-up rotor laminations. Some of the rotor laminations have recesses that form magnetic pockets for magnets. After the magnets have been inserted into the magnetic pockets, a liquid casting compound is usually introduced into the rotor lamination stack, which is hardened by the application of heat. Care must be taken to ensure that the The rotor lamination package consisting of the stacked rotor laminations is sealed to prevent the casting compound from leaking out. The tolerances of the magnet pockets and the magnets are selected so that the magnets can be inserted into the magnet pockets without jamming or jamming.
  • the aim is for the magnets to be located as far radially outward as possible in the magnet pockets, as this is when the electromagnetic force is at its maximum.
  • a magnet is located in a radially inner position or that the position is undefined.
  • a rotor in which the magnets are positioned radially outward in the magnet pockets. Such a radial direction is perpendicular to the axis of rotation of the rotor.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a rotor in which the magnets in the magnet pockets are positioned radially outward.
  • a magnet has at least two projections on an outer side.
  • the outer side can be one of the longer outer sides of the magnet.
  • the size of the projections and the size of the magnet are matched to the size of the recess or to the size of the magnet pocket that accommodates the magnet, so that the magnet can be positioned in the magnet pocket without play.
  • the magnet touches an inner side of the recess with the two projections on its outer side, so that its position is fixed. This has the advantage that complex casting with a casting compound can be dispensed with.
  • the rotor according to the invention is therefore characterized by a shorter production time compared to the prior art.
  • the at least two projections on the outside of the magnet are directed radially inwards.
  • the magnet is inserted into the recess with the projections directed towards the rotation axis of the rotor. This ensures that the magnet is located as far radially outwards as possible.
  • both projections it is also possible for both projections to be directed radially outwards.
  • a magnet has two or more projections on its outside. In principle, however, it is also possible to provide only a single such projection. In order to prevent the magnet from tipping over, it is also possible for the projection to extend over a larger area of the outside of the magnet.
  • a magnet can also have more than two such projections, for example three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, eleven or twelve projections located on the same outer side of the magnet.
  • a further development of the invention provides that the at least two projections are designed in such a way that an outer side of the magnet opposite the projections lies flush against an inner side of the magnet pocket. This improves the hold of the magnet in the magnet pocket so that the magnet cannot slip. In particular, the magnet can thus safely maintain a radially outermost position in the magnet pocket.
  • the two projections arranged on the outside of the magnet are spaced apart from an edge of the magnet.
  • the two projections can in particular be offset from an edge towards the middle of the outside.
  • the projections can also be placed directly on an edge of the magnet.
  • the projections can each border on an edge of the magnet or touch the edge.
  • a projection can have a semicircular, triangular or rectangular cross-section. With regard to its three-dimensional shape, a projection can be designed as a hemisphere, three-sided pyramid, four-sided pyramid or cuboid.
  • the shape and size of the projections are selected so that a magnet is held in the magnet pocket by friction. The friction between the magnet and the inside of the magnet pocket holds the magnet securely in the desired position.
  • the rotor according to the invention can also be designed in such a way that the rotor laminated core is divided into several laminated core segments in the axial direction, with two adjacent laminated core segments being rotated relative to one another in the circumferential direction.
  • the rotation is typically a few degrees. This measure counteracts the formation of a cogging torque.
  • a projection can preferably extend over the entire axial length or over part of the axial length of the magnet.
  • the axial length of the magnet means the length of the magnet accommodated in the magnet pocket along the axis of rotation of the rotor.
  • the projections can be arranged at each corner of the magnet. Care must be taken to ensure that the projections do not collide with the contour of the magnet pocket so that the magnet can be easily inserted into the magnet pocket.
  • the corners and radii of the magnet and magnet pocket can be designed or dimensioned in a suitable manner.
  • the rotor lamination stack can also have end plates, each of which is arranged on an axial side of the rotor lamination stack.
  • the end plates can be screwed to the rotor lamination stack using through-bolts.
  • the end plates can be attached to the rotor lamination stack in another way, for example by gluing or stamping.
  • the invention also relates to a vehicle having at least one such electric machine by which it can be driven.
  • Fig. 1 is a sectional view of a rotor according to the invention
  • Fig. 2 is a plan view of a rotor lamination
  • Fig. 3 a detail of a rotor sheet with a magnet inserted in a magnet pocket
  • Fig. 4 shows a further embodiment of a rotor sheet with a magnet inserted in a magnet pocket
  • Fig. 5 shows another embodiment of a rotor sheet with a magnet inserted in a magnet pocket
  • Fig. 6 shows a vehicle with an electric machine according to the invention.
  • Fig. 1 is a sectional view of a rotor 1 for an electrical machine.
  • the rotor 1 comprises a rotor lamination stack 2, which consists of a plurality of rotor laminations 3 stacked in the axial direction.
  • the rotor laminations 3 have a central opening into which a rotor shaft 4 is pressed in a rotationally fixed manner.
  • Fig. 1 it can be seen that the rotor core 2 has through openings 5. On the outer circumference of the rotor core 2 there are magnet pockets 6 into which, in the assembled state, several magnets are inserted one above the other in the axial direction.
  • Fig. 2 shows a schematic plan view of a single rotor sheet 3, which does not necessarily correspond in terms of details to the rotor sheets of the rotor sheet stack 2 shown in Fig. 1.
  • the rotor sheet 3 comprises magnet pockets 6, 7 distributed over the circumference for magnets that differ in size and shape. The shape and number of magnet pockets can vary with the number of magnetic poles of the rotor.
  • the magnet pockets 6, 7 are each arranged in pairs.
  • the rotor sheet 3 also comprises through openings 5 arranged between the larger magnet pockets 6, which are used to screw the rotor sheet stack 2.
  • end plates can be attached to a rotor sheet stack by means of adhesive bonding or punching.
  • Fig. 3 is a plan view and shows a detail of a rotor lamination stack 2 near the outer circumference.
  • the rotor lamination stack 2 which consists of stacked rotor laminations, has a magnet pocket 8 in which a magnet 9 is inserted.
  • the magnet 9 has the basic shape of a cuboid, on its radially inward-facing outer side 10 two projections 11 are formed, which triangular cross-section. Both projections 11 are spaced from an edge of the magnet 9 to the middle of the outside 10. In the exemplary embodiment shown, the projections 11 extend over the entire axial length of the magnet 9.
  • the size of the magnet 9 having the projections 11 and the size of the magnet pocket 8 are coordinated with one another, taking into account the tolerances, so that a magnet 9 inserted into the magnet pocket 8 is held there with friction.
  • the projections 11 touch a first inner side of the magnet pocket 8.
  • the opposite outer side 12 of the magnet 9 touches a second inner side of the magnet pocket 8.
  • the magnets 9 can be inserted into the magnet pockets 8 with little effort and are automatically held in this position. Additional positional securing, for example by introducing a casting compound, is optional.
  • the previously unmagnetized magnet can be magnetized with an external magnetic field. This increases the magnetic attraction of the magnet 9 on the outside 12 and its tendency to nestle precisely there.
  • Fig. 4 is a similar view to Fig. 3 and shows a further embodiment of a rotor core 2 with a magnet 13 inserted in a magnet pocket 8, the projections 14 of which are designed as hemispheres.
  • the projections 14 are located directly on an edge of the outside of the magnet 13. The projections 14 cause the magnet 13 to be in the radially outermost position, so that the magnetic field acting outside the rotor is maximum.
  • Fig. 5 is a similar view to Fig. 3 and 4 and shows a rotor core 2 with a magnet 15 whose projections 16 are rectangular. The projections 16 are supported on the radially inner inside of the magnet pocket 8. The outside of the magnet 15 lies flat against the radially outer inside of the magnet pocket 8.
  • Fig. 6 shows a vehicle 17 with an electric machine 18 with a rotor 1, which has a rotor shaft 19, and with a stator 20 surrounding the rotor 1, which has stator windings. The electric machine 18 serves to drive an axle of the vehicle 17.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Rotor (1) für eine elektrische Maschine (18), mit einem Rotorblechpaket (2), umfassend eine Mehrzahl von in Axialrichtung gestapelten Rotorblechen (3), die mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, Magnettaschen (6, 7, 8) bildende Ausnehmungen aufweisen, in denen jeweils ein Magnet (9, 13, 15) eingesetzt ist, wobei ein Magnet (9, 13, 15) an einer Außenseite (10) wenigstens zwei Vorsprünge (11, 14, 16) aufweist. Daneben werden eine elektrische Maschine (18) mit einem derartigen Rotor (1) und ein Fahrzeug (17) mit der elektrischen Maschine (18) beschrieben.

Description

Rotor für eine elektrische Maschine mit einem Magneten, der Vorsprünge aufweist
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, mit einem Rotorblechpaket, umfassend eine Mehrzahl von in Axialrichtung gestapelten Rotorblechen, die mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, Magnettaschen bildende Ausnehmungen aufweisen, in denen jeweils ein Magnet eingesetzt ist. Die Axialrichtung verläuft parallel zur Rotationsachse des Rotors.
Elektrische Maschinen mit einem derartigen Rotor werden in zunehmendem Maße bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen verwendet. Die elektrische Maschine wird dabei überwiegend als Elektromotor für den Antrieb eines Rads oder einer Achse des Fahrzeugs eingesetzt. Der Elektromotor kann unter anderem als Synchronmotor oder Asynchronmotor ausgebildet sein.
Der Elektromotor ist zumeist mechanisch mit einem Getriebe zur Drehzahlanpassung gekoppelt. Daneben ist der Elektromotor normalerweise elektrisch mit einem Wechselrichter verbunden, der aus einer von einer Batterie gelieferten Gleichspannung eine Wechselspannung für den Betrieb der elektrischen Maschine erzeugt, insbesondere eine mehrphasige Wechselspannung.
Der Stator einer elektrischen Maschine verfügt über ein Statorblechpaket und Statorwicklungen. Beim Anlegen eines Stroms an die Statorwicklungen wird ein elektrisches Drehfeld erzeugt, mit dem der Rotor in Drehung versetzt wird.
Das Rotorblechpaket besteht aus einer Vielzahl von axial gestapelten beziehungsweise aneinandergereihten Rotorblechen. Teilweise sind in den Rotorblechen Ausnehmungen vorhanden, die Magnettaschen für Magnete bilden. Nach dem Einsetzen der Magnete in die Magnettaschen wird üblicherweise eine flüssige Vergussmasse in das Rotorblechpaket eingebracht, die unter Wärmezufuhr ausgehärtet wird. Dabei muss darauf geachtet werden, dass das aus den gestapelten Rotorblechen bestehende Rotorblechpaket dicht ist, um ein Auslaufen der Vergussmasse zu vermeiden. Die Toleranzen der Magnettaschen und der Magnete werden so gewählt, dass die Magnete ohne zu verkanten oder zu klemmen in die Magnettaschen eingesetzt werden können.
Es wird angestrebt, dass sich die Magnete möglichst weit radial außen in den Magnettaschen befinden, da dann die elektromagnetische Kraft maximal ist. Im Hinblick auf die für die Montage der Magnete erforderlichen Toleranzen kann jedoch der Fall eintreten, dass ein Magnet sich an einer radial inneren Position befindet oder dass die Position Undefiniert ist. Es besteht daher Bedarf an einem Rotor, bei dem die Magnete in den Magnettaschen radial außen positioniert sind. Eine solche Radialrichtung steht senkrecht auf der Rotationsachse des Rotors.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor anzugeben, bei dem die Magnete in den Magnettaschen radial außen positioniert sind.
Diese Aufgabe wird mit einem Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor weist ein Magnet an einer Außenseite wenigstens zwei Vorsprünge auf. Bei der Außenseite kann es sich um eine der längeren Außenseiten des Magneten handeln. Die Größe der Vorsprünge und die Größe des Magneten sind so auf die Größe der Ausnehmung beziehungsweise auf die Größe der Magnettasche, welche den Magneten aufnimmt, abgestimmt, dass der Magnet in der Magnettasche spielfrei positioniert werden kann. Insbesondere berührt der Magnet mit den beiden Vorsprüngen an seiner Außenseite eine Innenseite der Ausnehmung, sodass seine Position festgelegt ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf ein aufwändiges Vergießen mit einer Vergussmasse verzichtet werden kann. Der erfindungsgemäße Rotor zeichnet sich im Vergleich zum Stand der Technik somit durch eine verkürzte Fertigungszeit aus. Im Rahmen der Erfindung wird es bevorzugt, dass die wenigstens zwei Vorsprünge an der Außenseite des Magneten radial nach innen gerichtet sind. Der Magnet wird mit den zur Rotationsachse des Rotors gerichteten Vorsprüngen in die Ausnehmung eingesetzt. Dadurch ist sichergestellt, dass sich der Magnet so weit wie möglich radial außen befindet. Es ist aber auch möglich, dass beide Vorsprünge nach radial außen gerichtet sind.
In der vorliegenden Anmeldung wird es bevorzugt, dass ein Magnet zwei oder mehr Vorsprünge an seiner Außenseite aufweist. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, lediglich einen einzigen derartigen Vorsprung vorzusehen. Um ein Kippen des Magneten zu vermeiden, ist es auch möglich, dass sich der Vorsprung über eine größere Fläche der Außenseite des Magneten erstreckt.
Andererseits kann ein Magnet auch mehr als zwei solche Vorsprünge besitzen, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf oder zwölf Vorsprünge, die sich an derselben Außenseite des Magneten befinden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens zwei Vorsprünge so ausgebildet sind, dass eine den Vorsprüngen entgegengesetzte Außenseite des Magneten flächenbündig an einer Innenseite der Magnettasche anliegt. Das verbessert den Halt des Magneten in der Magnettasche, sodass der Magnet nicht verrutschen kann. Insbesondere kann der Magnet damit eine radial äußerste Position in der Magnettasche sicher beibehalten.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die zwei an der Außenseite des Magneten angeordneten Vorsprünge von einer Kante des Magneten beabstandet sind. Die beiden Vorsprünge können insbesondere von einer Kante in Richtung zur Mitte der Außenseite versetzt sein. Alternativ können die Vorsprünge jedoch auch direkt an einer Kante des Magneten platziert sein. Insbesondere können die Vorsprünge jeweils an eine Kante des Magneten angrenzen beziehungsweise die Kante berühren. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass ein Vorsprung einen halbkreisförmigen oder dreieckigen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Im Hinblick auf seine dreidimensionale Form kann ein Vorsprung als Halbkugel, dreiseitige Pyramide, vierseitige Pyramide oder Quader ausgebildet sein.
Es wird besonders bevorzugt, dass die Form und Größe der Vorsprünge so gewählt ist, dass ein Magnet in der Magnettasche reibschlüssig gehalten ist. Durch die Reibung zwischen dem Magneten und der Innenseite der Magnettasche wird der Magnet sicher an der gewünschten Position gehalten.
Der erfindungsgemäße Rotor kann auch so ausgebildet sein, dass das Rotorblechpaket in Axialrichtung in mehrere Blechpaketsegmente unterteilt ist, wobei zwei benachbarte Blechpaketsegmente in Umfangsrichtung zueinander verdreht sind. Die Verdrehung beträgt typischerweise einige Grad. Durch diese Maßnahme wird der Entstehung eines Rastmoments entgegengewirkt.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor kann sich ein Vorsprung vorzugsweise über die gesamte axiale Länge oder über einen Teil der axialen Länge des Magneten erstrecken. Mit der axialen Länge des Magneten ist die Länge des in der Magnettasche aufgenommenen Magneten entlang der Rotationsachse des Rotors gemeint.
Vorzugsweise können die Vorsprünge jeweils an einer Ecke des Magneten angeordnet sein. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Vorsprünge nicht mit der Kontur der Magnettasche kollidieren, so dass sich der Magnet gut in die Magnettasche einschieben lässt. Dazu können die Ecken und Radien von Magnet und Magnettasche in geeigneter Weise gestaltet beziehungsweise dimensioniert werden.
In einer Magnettasche des Rotorblechpakets sind vorzugsweise mehrere Magnete in Axialrichtung hintereinander angeordnet. Daneben betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor der beschriebenen Art und einem Stator, bezüglich dem der Rotor drehbar gelagert ist. Der Rotor kann eine Rotorwelle aufweisen und der Stator kann Statorwicklungen aufweisen. Das Rotorblechpaket kann drehfest mit der Rotorwelle verbunden sein, beispielsweise durch Verschrauben oder Verpressen. Das Rotorblechpaket kann stanzpaketiert sein, beispielsweise, indem Metallstangen durch das Rotorblechpaket geführt und beidseitig verpresst werden.
Das Rotorblechpaket kann auch Endplatten aufweisen, die jeweils an einer Axialseite des Rotorblechpakets angeordnet sind. Die Endplatten können mittels Durchgangsschrauben mit dem Rotorblechpaket verschraubt sein. Alternativ dazu können die Endplatten auf eine andere Weise am Rotorblechpaket befestigt sein, zum Beispiel mittels Kleben oder Stanzpaketieren.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, das wenigstens eine derartige elektrische Maschine aufweist, durch die es antreibbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Rotors;
Fig. 2 eine Draufsicht eines Rotorblechs;
Fig. 3 ein Detail eines Rotorblechs mit einem in einer Magnettasche eingesetzten Magnet;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotorblechs mit einem in einer Magnettasche eingesetzten Magnet; Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotorblechs mit einem in einer Magnettasche eingesetzten Magnet; und
Fig. 6 ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine.
Fig. 1 ist eine geschnittene Ansicht eines Rotors 1 für eine elektrische Maschine. Der Rotor 1 umfasst ein Rotorblechpaket 2, das aus einer Mehrzahl von in Axialrichtung gestapelten Rotorblechen 3 besteht. Die Rotorbleche 3 besitzen eine zentrale Öffnung, in die eine Rotorwelle 4 drehfest eingepresst ist.
In Fig. 1 erkennt man, dass das Rotorblechpaket 2 Durchgangsöffnungen 5 aufweist. Am Außenumfang des Rotorblechpakets 2 sind Magnettaschen 6 angeordnet, in die im montierten Zustand mehrere Magnete in Axialrichtung übereinander eingesetzt sind.
Fig. 2 zeigt schematisch ein einzelnes Rotorblech 3 in einer Draufsicht, das hinsichtlich der Details nicht notwendigerweise mit den Rotorblechen des in Fig. 1 gezeigten Rotorblechpakets 2 übereinstimmt. Das Rotorblech 3 umfasst über den Umfang verteilt angeordnete Magnettaschen 6, 7 für Magnete, die sich hinsichtlich ihrer Größe und Form unterscheiden. Form und Anzahl der Magnettaschen können mit der Anzahl der Magnetpole des Rotors variieren. Die Magnettaschen 6, 7 sind jeweils paarweise angeordnet. Das Rotorblech 3 umfasst auch zwischen den größeren Magnettaschen 6 angeordnete Durchgangsöffnungen 5, die zum Verschrauben des Rotorblechpakets 2 dienen. Alternativ dazu können Endplatten mittels Klebverbindung oder Stanzpaketieren an einem Rotorblechpaket befestigt werden.
Fig. 3 ist eine Draufsicht und zeigt ein Detail eines Rotorblechpakets 2 in der Nähe des Außenumfangs. Das aus gestapelten Rotorblechen bestehende Rotorblechpaket 2 besitzt eine Magnettasche 8, in der ein Magnet 9 eingesetzt ist. Der Magnet 9 besitzt die Grundform eines Quaders, an seiner radial nach innen weisenden Außenseite 10 sind zwei Vorsprünge 11 ausgebildet, die einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Beide Vorsprünge 11 sind von einer Kante des Magneten 9 zur Mitte der Außenseite 10 hin beabstandet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Vorsprünge 11 über die gesamte axiale Länge des Magneten 9. Die Größe des die Vorsprünge 11 aufweisenden Magneten 9 und die Größe der Magnettasche 8 sind unter Beachtung der Toleranzen so aufeinander abgestimmt, dass ein in die Magnettasche 8 eingesetzter Magnet 9 dort reibschlüssig gehalten ist. Einerseits berühren die Vorsprünge 11 eine erste Innenseite der Magnettasche 8. Die gegenüberliegende Außenseite 12 des Magneten 9 berührt eine zweite Innenseite der Magnettasche 8. Die Magneten 9 lassen sich mit geringem Kraftaufwand in die Magnettaschen 8 einsetzen und werden an dieser Position selbsttätig gehalten. Eine zusätzliche Lagesicherung, beispielsweise durch Einbringen einer Vergussmasse, ist optional.
Bei einem weiteren Fertigungsschritt kann der bisher unmagnetisierte Magnet mit einem äußeren Magnetfeld aufmagnetisiert werden. Dadurch werden die magnetische Anziehungskraft des Magneten 9 an der Außenseite 12 und seine Neigung, sich genau dort anzuschmiegen, verstärkt.
Fig. 4 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 und zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotorblechpakets 2 mit einem in einer Magnettasche 8 eingesetzten Magneten 13, dessen Vorsprünge 14 als Halbkugeln ausgebildet sind. In diesem Ausführungsbeispiel befinden sich die Vorsprünge 14 direkt an einer Kante der Außenseite des Magneten 13. Die Vorsprünge 14 bewirken, dass sich der Magnet 13 an der radial äußersten Position befindet, sodass das außerhalb des Rotors wirkende Magnetfeld maximal ist.
Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 und 4 und zeigt ein Rotorblechpaket 2 mit einem Magneten 15, dessen Vorsprünge 16 rechteckig ausgebildet sind. Die Vorsprünge 16 stützen sich an der radial inneren Innenseite der Magnettasche 8 ab. Die Außenseite des Magneten 15 liegt flächig an der radial äußeren Innenseite der Magnettasche 8 an. Fig. 6 zeigt ein Fahrzeug 17 mit einer elektrischen Maschine 18 mit einem Rotor 1 , der eine Rotorwelle 19 aufweist, sowie mit einem den Rotor 1 umgebenden Stator 20, der Statorwicklungen aufweist. Die elektrische Maschine 18 dient zum Antreiben einer Achse des Fahrzeugs 17.
Bezugszeichenliste
1 Rotor
2 Rotorblechpaket
3 Rotorblech
4 Rotorwelle
5 Durchgangsöffnung
6 Magnettasche
7 Magnettasche
8 Magnettasche
9 Magnet
10 Außenseite
11 Vorsprung
12 Außenseite
13 Magnet
14 Vorsprung
15 Magnet
16 Vorsprung
17 Fahrzeug
18 elektrische Maschine
19 Rotorwelle
20 Stator

Claims

Patentansprüche
1 . Rotor (1 ) für eine elektrische Maschine (18), mit einem Rotorblechpaket (2), umfassend eine Mehrzahl von in Axialrichtung gestapelten Rotorblechen (3), die mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, Magnettaschen (6, 7, 8) bildende Ausnehmungen aufweisen, in denen jeweils ein Magnet (9, 13, 15) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnet (9, 13, 15) an einer Außenseite (10) wenigstens zwei Vorsprünge (11 , 14, 16) aufweist.
2. Rotor nach Anspruch 1 , wobei die wenigstens zwei Vorsprünge (11 , 14, 16) radial nach innen oder radial nach außen gerichtet sind.
3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens zwei Vorsprünge (11 , 14, 16) so ausgebildet sind, dass eine den Vorsprüngen (11 , 14, 16) entgegengesetzte Außenseite (12) des Magneten (9, 13, 15) flächenbündig an einer Innenseite der Magnettasche (6, 7, 8) anliegt.
4. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zwei an der Außenseite (10) angeordneten Vorsprünge (11 , 14, 16) entweder von einer Kante des Magneten beabstandet sind oder an eine Kante des Magneten (9, 13, 15) angrenzen.
5. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Vorsprung (11 , 14, 16) einen halbkreisförmigen oder dreieckigen oder rechteckigen Querschnitt aufweist.
6. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Form und Größe der Vorsprünge (11 , 14, 16) so gewählt ist, dass ein Magnet (9, 13, 15) in der Magnettasche (6, 7, 8) reibschlüssig gehalten ist.
7. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Rotorblechpaket (2) in Axialrichtung in mehrere Blechpaketsegmente unterteilt ist und zwei benachbarte Blechpaketsegmente in Umfangsrichtung zueinander verdreht sind.
8. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Vorsprung (11 , 14, 16) sich über die gesamte axiale Länge oder über einen Teil der axialen Länge des Magneten (9, 13, 15) erstreckt.
9. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorsprünge (11 , 14, 16) jeweils an einer Ecke des Magneten (9, 13, 15) angeordnet sind.
10. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Magnete (9, 13, 15) in Axialrichtung hintereinander in einer Magnettasche angeordnet sind.
11 . Elektrische Maschine (18), mit einem Rotor (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einem Stator (20), bezüglich dem der Rotor (1 ) drehbar gelagert ist.
12. Fahrzeug (17), das wenigstens eine elektrische Maschine (18) nach Anspruch 11 aufweist, durch die es antreibbar ist.
EP23833019.5A 2022-12-22 2023-12-13 Rotor für eine elektrische maschine mit einem magneten, der vorsprünge aufweist Pending EP4639724A1 (de)

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DE102022134556.4A DE102022134556A1 (de) 2022-12-22 2022-12-22 Rotor für eine elektrische Maschine mit einem Magneten, der Vorsprünge aufweist
PCT/EP2023/085607 WO2024132782A1 (de) 2022-12-22 2023-12-13 Rotor für eine elektrische maschine mit einem magneten, der vorsprünge aufweist

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4639724A1 true EP4639724A1 (de) 2025-10-29

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23833019.5A Pending EP4639724A1 (de) 2022-12-22 2023-12-13 Rotor für eine elektrische maschine mit einem magneten, der vorsprünge aufweist

Country Status (4)

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EP (1) EP4639724A1 (de)
CN (1) CN120380685A (de)
DE (1) DE102022134556A1 (de)
WO (1) WO2024132782A1 (de)

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